Procedimiento para la obtención de productos cerámicos utilizando materia prima de origen volcánico,

concretamente con picón, filler y/o puzolana, realizándose por moldeo, extrusionado, extrusionado y prensado, o por extrusionado y laminado, comprendiendo: molienda, tamizado y clasificación; amasado, con o sin vacío, con agua o vapor; cortado y secado; y cocción entre 800º y 1200º de temperatura. Opcionalmente, antes o durante la fase de amasado, se añaden arenas no calcáreas sin finos, para pavimentos antideslizantes; fibra de vidrio, de carbono, lana de roca u otros para mejorar la resistencia; bolas de poliestireno expandido, celulosa u otras materias orgánicas para crear huecos aislantes; aditivos a base de melaninas y/o polocarboxílicos para mejorar la compacidad; y polvo de machaqueo, clinker de cemento, arcilla, o similares para modificar la apariencia estética y/o el comportamiento de la pasta de amasado.

Procedimiento para la obtención de productos cerámicos utilizando materia prima de origen volcánico.

Objeto de la invención

La invención, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un procedimiento para la obtención de productos cerámicos utilizando materia prima de origen volcánico, aportando al estado de la técnica varias ventajas, que se describirán en detalle más adelante, que suponen una destacable innovación sobre el estado actual de la técnica.

Más en particular, el objeto de la invención se centra en un procedimiento para la obtención de productos cerámicos, cuya particularidad consiste en la utilización como materias primas, materiales de origen volcánico, concretamente picón (nombre común que se da en Canarias a los materiales procedentes de las lluvias piroclásticas), filler (material muy fino obtenido por molturación de rocas volcánicas) y puzolana (roca volcánica formada por fragmentos de piedra pómez), utilizando dichos materiales tanto de forma independiente o mediante mezcla de los mismos.

El resultado es la obtención de productos cerámicos que presentan una serie de características ventajosas respecto a los productos tradicionales hechos con mortero de hormigón o con arcilla cocida, especialmente referidas a la mejora de su resistencia a la tracción y compresión y a un menor peso, entre otras.

Campo de aplicación de la invención

La presente invención se enmarca dentro del sector técnico de la industria de la construcción, centrado particularmente en la fabricación de tejas, ladrillo macizo y perforado, bloques huecos de pequeño o gran formato, bloques aligerados, rasillas, bovedillas, pavimentos, celosías, tubos de pequeño y gran diámetro y accesorios de los mismos, sanitarios, loza, y en general todos aquellos productos que se pueden fabricar con mortero de hormigón o con arcilla cocida.

Antecedentes de la invención

Los productos anteriormente citados que mayoritariamente se comercializan, están fabricados con arcilla o con mortero de hormigón. En ambos casos, la poca resistencia a la tracción de dichos materiales, obliga a utilizar grandes espesores en las piezas, lo que condiciona su forma y peso, las cuales por ello están más relacionadas con la poca resistencia de los materiales que con su funcionalidad.

Además, los productos fabricados con arcilla o con mortero de hormigón, por sí solos, no son impermeables, ni tienen el aislamiento térmico y acústico que pide el código técnico de la edificación (CTE), lo que obliga a disponer otros elementos adicionales que aumentan el peso y los costes para poder cumplir dicho CTE.

El objetivo de la presente invención es, pues, aportar al estado de la técnica, el desarrollo de un nuevo procedimiento para fabricar dicho tipo de productos cerámicos evitando los inconvenientes que presenta la utilización de los materiales convencionales, debiendo señalarse que, por parte del solicitante, se desconoce la existencia de ninguna otra invención o procedimiento que con una aplicación similar presente unas características técnicas, estructurales y constitutivas semejantes a las que presenta el procedimiento aquí preconizado, estando los detalles caracterizadores que lo distinguen convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente memoria descriptiva del mismo.

Explicación de la invención

Así, el procedimiento para la obtención de productos cerámicos utilizando materia prima de origen volcánico que la presente invención propone se configura como una destacable novedad, ya que a tenor de su implementación se alcanza satisfactoriamente el objetivo anteriormente señalado de solventar los inconvenientes que presentan los materiales tradicionales, ya que el presente procedimiento propone la utilización de materiales de origen volcánico, cuya mejor resistencia a la tracción y a la compresión así como su impermeabilidad y su menor peso, hacen que las formas internas y externas de los productos puedan cambiar y estar más relacionadas con su funcionalidad que con las limitaciones de sus prestaciones como pasa con los productos cerámicos convencionales.

Además, la utilización de dichos materiales, al ser más resistentes y permitir menores espesores, permiten aumentar el volumen de las cámaras de aire sin variar el tamaño de las piezas, lo cual mejora el aislamiento térmico y acústico de las mismas.

Así, el procedimiento para la obtención de productos cerámicos que aquí se propone contempla la utilización de los siguientes materiales de origen volcánico:

Picón, nombre común que se le da en Canarias a los materiales procedentes de las lluvias piroclásticas (Piros fuego, quemado y clasto fragmento), y que en esta patente está referido tanto a los depósitos piroclásticos de caída, como a las coladas piroclásticas, englobando a los siguientes materiales:

- Lapilli, que es una tefra sin compactar con un tamaño de grano de 2 a 64 mm.

- Ceniza, es una tefra sin compactar de menos de 2 mm.

- Toba de lapilli, que es lapilli compacto.

- Toba de ceniza, es ceniza compactada.

- Ignimbritas, que son piroclastos heterogéneos porosos de composición irregular, pudiendo estar soldadas o no.

- Pómez que son piroclastos porosos.

Filler, referido al material obtenido por molturación de rocas volcánicas que cumple la condición de que más del 70% del material pasa por un tamiz de 63 micras, englobando las siguientes rocas volcánicas:

- Rocas volcánicas básicas, se caracterizan por su bajo contenido en sílice (SiO₂), como los basaltos...

- Rocas volcánicas ácidas, con un contenido de sílice alto, como las fonolitas, traquitas...

- Rocas volcánicas con un contenido de sílice intermedio como los traquibasaltos...

Y puzolana, que es una toba volcánica formada por fragmentos de pómez; que es porosa y el color oscila del blanco/gris al amarillo, es muy ligera y de composición ácida.

Hay que señalar que el picón de forma natural se encuentra tanto en forma compacta como en polvo, con todas las fases posibles intermedias, habiéndose comprobado, mediante trabajo de campo y de laboratorio, que independientemente de su grado de compacidad o procedencia, al someterlo a temperaturas entre 900 a 1200 grados, funde de forma parcial.

Igualmente, el filler de forma natural sólo se encuentra como finos de los áridos de barranco y en los finos de los áridos de machaqueo, e igualmente, independientemente de su procedencia, al someterlo a temperaturas entre 900 a 1200 grados, funde de forma parcial.

En cuanto a la puzolana, de forma natural se encuentra tanto en forma de roca como en polvo, con todas las fases intermedias, y también, independientemente de su grado de compacidad o procedencia, al someterla a temperaturas de entre 800 a 1100 grados, funde de forma parcial.

Además, tanto el picón como el filler y como la puzolana, después de clasificarlos o molerlos y tamizarlos y una vez amasados con agua, se pueden conformar por laminado, moldeo, extrusión o extrusión más prensado. Las piezas, una vez secas, se pueden cocer a las temperaturas citadas, dando lugar a un material muy duro, compacto sin poros, que no absorbe el agua y con gran resistencia a la tracción y a la compresión.

De forma concreta, el procedimiento de fabricación de los productos cerámicos con dichos materiales de procedencia volcánica comprende los siguientes pasos:

Una vez recibido el material, es decir, el picón, el filler y/o la puzolana, en fábrica, se muele y clasifica (en el caso del filler se tamiza, puesto que ya se trata de un material molido), hasta conseguir una granulometría que dependerá de la textura que se quiera conseguir en el producto terminado. En fase de molienda, se pueden mezclar entre ellos y/o añadir otros componentes, tal como se describirá más adelante.

Una vez molida la mezcla, se lleva a una nave o a un silo almacén para regularizar y homogeneizar la producción.

A continuación la mezcla se amasa con agua o con vapor de agua o con una mezcla de ambas cosas. En la amasadora se pueden añadir otros componentes, tal como se describirá más adelante.

La cantidad de agua de amasado depende del proceso que se... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la obtención de productos cerámicos utilizando materia prima de origen volcánico, caracterizado porque la materia prima de origen volcánico es picón, filler y/o puzolana; porque se realiza por moldeo, por extrusionado, por extrusionado y prensado, o por extrusionado y laminado; y porque comprende, al menos, los siguientes pasos:

- molienda, tamizado y clasificación hasta conseguir la granulometría deseada, la textura que se quiera conseguir en el producto terminado.

- amasado, con o sin bomba de vacío, con agua o con vapor de agua o con una mezcla de ambas cosas, con la cantidad de agua necesaria para conseguí la consistencia precisa según el proceso que se use en el conformado de las piezas y del tipo de picón, filler y/o puzolana.

- cortado de las piezas y secado gradual y progresivo.

- cocción a temperatura que oscila, para el picón y el filler entre 800º y 1200º, y para la puzolana entre 700º y 1200º, tanto en atmósfera oxidante como reductora.

2. Procedimiento para la obtención de productos cerámicos utilizando materia prima de origen volcánico, según la reivindicación 1, caracterizado porque, antes o durante la fase de amasado, se añaden arenas no calcáreas sin finos, para conseguir, por ejemplo, pavimentos antideslizantes.

3. Procedimiento para la obtención de productos cerámicos utilizando materia prima de origen volcánico, según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque, antes o durante la fase de amasado, se añade fibra de vidrio, fibra de carbono, lana de roca u otros productos similares, para mejorar la resistencia a los impactos y a la tracción de los productos terminados.

4. Procedimiento para la obtención de productos cerámicos utilizando materia prima de origen volcánico, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque, antes o durante la fase de amasado, se añaden bolas de poliestireno expandido, celulosa u otras materias orgánicas para que su combustión cree huecos que mejoran el aislamiento térmico y acústico de las piezas obtenidas.

5. Procedimiento para la obtención de productos cerámicos utilizando materia prima de origen volcánico, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque, antes o durante la fase de amasado, se añaden aditivos a base de melaninas y/o polocarboxílicos para mejorar la compacidad de las piezas obtenidas.

6. Procedimiento para la obtención de productos cerámicos utilizando materia prima de origen volcánico, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque cuando se utiliza como materia prima el picón, antes o durante la fase de amasado, se añade polvo de machaqueo, clinker de cemento, arcilla, puzolana o similares para modificar la apariencia estética de las piezas obtenidas y/o para modificar el comportamiento de la pasta de amasado.

7. Procedimiento para la obtención de productos cerámicos utilizando materia prima de origen volcánico, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque cuando se utiliza como materia prima el filler, antes o durante la fase de amasado, se añade polvo de picón, clinker de cemento, arcilla, puzolana o similares para modificar la apariencia estética de las piezas obtenidas y/o para modificar el comportamiento de la pasta de amasado.

8. Procedimiento para la obtención de productos cerámicos utilizando materia prima de origen volcánico, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque cuando se utiliza como materia prima la puzolana, antes o durante la fase de amasado, se añade polvo de machaqueo, clinker de cemento, arcilla, o similares para modificar la apariencia estética de las piezas obtenidas y/o para modificar el comportamiento de la pasta de amasado.